電力體制改革為風(fēng)電帶機(jī)遇

    我國風(fēng)電發(fā)展已取得矚目成就，但同時(shí)也面臨著嚴(yán)重的“棄風(fēng)限電”問題，導(dǎo)致風(fēng)電開發(fā)不得不轉(zhuǎn)向低風(fēng)速地區(qū)，這些地區(qū)盡管沒有消納問題，但可開發(fā)的資源非常有限，且面臨復(fù)雜的開發(fā)環(huán)境，因此風(fēng)電發(fā)展前景不容樂觀。實(shí)際上，解決風(fēng)電消納問題，不僅需要相關(guān)技術(shù)措施，更要考慮體制性因素，只有利用市場(chǎng)機(jī)制，理順風(fēng)電與其他能源發(fā)電的利益關(guān)系，才能從根本上突破風(fēng)電發(fā)展瓶頸。

    一、風(fēng)電消納問題的技術(shù)解決方案

    建設(shè)高電壓等級(jí)、遠(yuǎn)距離、大容量的外送通道，被認(rèn)為是解決大規(guī)模風(fēng)電基地消納問題的有效途徑，但考慮到送出線路的利用效率，通道建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性尚存疑問，且大規(guī)模風(fēng)電波動(dòng)也會(huì)對(duì)受電端電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來影響。理論上，建設(shè)風(fēng)電外送通道僅僅改變了風(fēng)電的空間分布和利用，將局部地區(qū)的高風(fēng)電比例轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼜V大區(qū)域的低風(fēng)電比例，風(fēng)電的時(shí)間波動(dòng)性并未改變，仍然需要其他能源電力支持，風(fēng)電在能源結(jié)構(gòu)中的地位無法改變，因此對(duì)于優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的作用和意義并不大。

    解決風(fēng)電消納問題最直接的方案是采用儲(chǔ)能技術(shù)，目前技術(shù)比較成熟并得到大規(guī)模應(yīng)用的是抽水蓄能電站，但該儲(chǔ)能方案對(duì)水源和工程應(yīng)用場(chǎng)地有特殊要求，不利于大面積推廣；其它儲(chǔ)能技術(shù)方案，如電池儲(chǔ)能等，由于成本太高或效率較低，雖然有示范項(xiàng)目投運(yùn)，但距離大規(guī)模電網(wǎng)儲(chǔ)能的商業(yè)應(yīng)用尚有較大的距離。

    另外，國家在解決“棄風(fēng)限電”問題上做了各種嘗試，例如在限電比較嚴(yán)重的地區(qū)建設(shè)“棄風(fēng)供熱”項(xiàng)目，但由于項(xiàng)目投入與產(chǎn)出比例失調(diào)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性較差而難以推廣；有些地區(qū)采用風(fēng)火替代交易的方式爭取風(fēng)電的上網(wǎng)電量，但由于利益補(bǔ)償機(jī)制不透明，分配方案復(fù)雜，導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)的積極性不高，效果未達(dá)預(yù)期。

    二、風(fēng)電消納問題的體制性因素

    實(shí)際上，無論是火電調(diào)峰，還是風(fēng)火替代交易，都反映出當(dāng)前風(fēng)電發(fā)展困境中的體制性因素。在當(dāng)前電力體制下，對(duì)于發(fā)電企業(yè)來說，發(fā)電計(jì)劃由電網(wǎng)公司制定，上網(wǎng)電價(jià)由物價(jià)部門核準(zhǔn)，只要能夠低成本按計(jì)劃發(fā)電，就能保證企業(yè)的正常經(jīng)營和發(fā)展。在風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模日益增長的環(huán)境中，風(fēng)電具有優(yōu)先上網(wǎng)、調(diào)度的優(yōu)勢(shì)，火電企業(yè)往往被迫為風(fēng)電調(diào)峰，企業(yè)的利益得不到保證，形成“風(fēng)火競爭”的利益格局，在冬季供熱季節(jié)，火電企業(yè)自然利用上網(wǎng)優(yōu)勢(shì)保證自身的利益，必然導(dǎo)致大規(guī)模風(fēng)電限電。因此，風(fēng)電目前的發(fā)展困境與其說是風(fēng)電自身特性造成，不如說是當(dāng)前電力體制的弊端使然。

   要保證風(fēng)電等可再生能源的持續(xù)健康發(fā)展，需要從電力體制改革入手，從國家發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》不難看出，新的電力體制改革主要是推進(jìn)電力領(lǐng)域價(jià)格改革，推動(dòng)供求雙方直接交易，構(gòu)建競爭性電力交易市場(chǎng)。

    在新的電力體制條件下，發(fā)電企業(yè)與用電方通過電力市場(chǎng)直接交易，發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營收入將主要依靠長、短期合同和實(shí)時(shí)電力平衡合同，調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)將應(yīng)運(yùn)而生；在可再生能源裝機(jī)比例高的地區(qū)，發(fā)電與用電不易匹配，電力峰谷差拉大，調(diào)峰需求越大，調(diào)峰服務(wù)的市場(chǎng)價(jià)值越高，具備較強(qiáng)調(diào)峰能力的電廠將獲得巨大的調(diào)峰輔助服務(wù)收益，在市場(chǎng)競爭中占有優(yōu)勢(shì)。這樣，常規(guī)能源與可再生能源的利益不再是矛盾關(guān)系，市場(chǎng)利益促使常規(guī)發(fā)電企業(yè)有動(dòng)力為可再生能源調(diào)峰，使原先“風(fēng)火競爭”轉(zhuǎn)為“風(fēng)火互補(bǔ)”，從而促進(jìn)可再生能源的進(jìn)一步發(fā)展。

    三、電力調(diào)峰的技術(shù)創(chuàng)新

    大力發(fā)展調(diào)峰電源是進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源發(fā)展的重要前提條件，除了抽水蓄能電站以外，常見的調(diào)峰電源有水電站，燃?xì)怆娬尽⒓兡�式火電廠等。水電站具有較好的啟停特性，但對(duì)于水電資源貧乏的三北地區(qū)用處不大；燃?xì)怆娬揪哂辛己玫恼{(diào)節(jié)能力和調(diào)峰性能，但考慮到天然氣供給、價(jià)格等因素，燃?xì)怆娬镜陌l(fā)展規(guī)模尚需深入研究；純凝式火電廠具有一定的調(diào)峰能力，但存在煤耗增加、排放增加、設(shè)備磨損、壽命減少的不利影響，而且我國“三北”地區(qū)純凝式火力發(fā)電機(jī)組比例小，冬季調(diào)峰能力嚴(yán)重不足。

    以煤為主的能源資源稟賦特點(diǎn)決定了我國以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)，調(diào)峰電源還需以現(xiàn)有的火力發(fā)電廠為基礎(chǔ)，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新，將火力發(fā)電廠改造為調(diào)峰電廠，使之能夠適應(yīng)電力系統(tǒng)負(fù)荷快速波動(dòng)，具有良好調(diào)峰特性，同時(shí)又能夠優(yōu)化火電機(jī)組調(diào)峰煤耗，減少設(shè)備磨損，降低調(diào)峰排放，而且滿足供熱需求。

    根據(jù)火力發(fā)電廠的電力生產(chǎn)流程和特點(diǎn)，在燃煤鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)之間增加一個(gè)高效熱儲(chǔ)能裝置，用于緩沖調(diào)峰帶來的能量波動(dòng)，使鍋爐運(yùn)行在穩(wěn)定工作點(diǎn)，保證煤耗和排放最優(yōu)。

    對(duì)火電廠進(jìn)行熱儲(chǔ)能技術(shù)改造，使之成為調(diào)峰電站，不僅是一種成本低、效率高、實(shí)用性強(qiáng)的解決電網(wǎng)調(diào)峰能力不足問題的解決方案，而且對(duì)于火電廠自身來說，調(diào)峰改造也有利于提高效率，降低成本，增加火電廠的市場(chǎng)競爭力。

    四、結(jié)論

    當(dāng)前風(fēng)電發(fā)展的困境不僅僅是可再生能源自身特點(diǎn)造成，更是當(dāng)前電力體制下形成“風(fēng)火競爭”局面的必然結(jié)果，只有建立起自由競爭的電力市場(chǎng)，通過市場(chǎng)的作用，將火電等化石燃料能源與可再生能源的利益機(jī)制理順，使二者結(jié)合起來，形成“風(fēng)火互補(bǔ)”，創(chuàng)造出有利于可再生能源發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境，才能保證可持續(xù)的能源發(fā)展。

    【作者張勇，龍?jiān)矗ū本�）風(fēng)電工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司副總經(jīng)理、高級(jí)工程師，孫繼棟，龍?jiān)矗ū本�）風(fēng)電工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，總經(jīng)理，教授級(jí)高級(jí)工程師】<